DE2364174C2 - Vorrichtung zum Einstellen eines Signalwandlers auf eine Spur eines Informationsträgers - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen eines Signalwandlers auf eine Spur eines Informationsträgers

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DE2364174C2
DE2364174C2 DE2364174A DE2364174A DE2364174C2 DE 2364174 C2 DE2364174 C2 DE 2364174C2 DE 2364174 A DE2364174 A DE 2364174A DE 2364174 A DE2364174 A DE 2364174A DE 2364174 C2 DE2364174 C2 DE 2364174C2
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Kenneth George Manhattan Beach Calif. Junkert
Noboru Gardena Calif. Kimura
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Signalwandlers auf eine Spur eines Informationsträgers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Speichereinrichtungen für wahlfreien Zugriff werden zum Heranführen von Wandlern in die Nähe von adressierten Spuren Grobeinstelleinrichtungen benutzt. Feineinstelleinrichtungen richten dann die Wandler mit den adressierten Spuren, das heißt mit den gewünschten Spuren, aus, die in der Nähe der durch die Grobeinstelleinrichtung angesteuerten Spuren lagen.
Es ist bekannt zur Erfüllung dieser Erfordernisse Einstelleinrichtungen entsprechend der US-PS 34 91 347 zu verwenden, bei denen vor allem aber die auf die Magnetplatte aufgezeichneten Steuersignale kompliziert sind, wobei zur Unterscheidung verschiedene amplitudenmoduliurte Trägerfrequenzen verwendet werden.
oder wo entsprechend der US-PS 34 58 785 verschiedene Kennzeichen innerhalb verschiedener Spuren zur Identifizierung dieser Spuren verwendet werden.
Dabei ist es allerdings nötig, komplizierte Steuersignale sowie eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Positionierung des Signalwandlers zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache, auf einem Informationsträger aufgezeichnete Steuersignale und mit möglichst einfacnem Schaltungsaufwand eine genaue Einstellung des Signalwandlers zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß selbst bei Zwischenstellungen eine optimale Einstellung erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig.2 einen Teil einer zur Speicherung benutzten Magnetplatte, wobei die Servoinformation in Form von Gruppen gestaffelter Flächen mit magnetischem Muster in Servosektoren zwischen Datensektoren hervorgehoben dargestellt ist;
F i g. 3 in vergrößerter Form einen Teil der zur Speicherung benutzten Magnetplatte von F i g. 2, wobei FIachen mit magnetischen Mustern dargestellt sind, welche Servoinformationen an nominellen Spurlinien von Datenspuren wiedergeben;
F i g. 4 ein Diagramm für Signale, die von Wandlern festgestellt worden sind, als sie über zugeordnete Servospuren geführt wurden, wobei in der Zeichnung die Signale der Magnetplatte überlagert sind;
Fig.5 eine Wertetabelle, welche die Art der Decodierung der niedrigwertigsten Bits (LSB) einer Adresse zur Definition einer Position innerhalb einer Spurgruppe wiedergibt.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung nach Aufbau und ggfs. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Speicherung von Informationen mit einem Stellglied 12 und einem hin- und hergehenden Schlitten 14 zum Bewegen mehrerer Wandler (zum Beispiel 16) bezüglich mehrerer Informationsträger (zum Beispiel 18). Die Informationsträger sind drehbar auf einer Spindel 22 angeordnet.
Das Stellglied 12 enthält eine Wicklung 20, die die Bewegung des Schlittens 14 in Abhängigkeit von zugeführten Signalen bewirkt. Die Vorrichtung 10 enthält eine Grobeinstelleinrichtung, die auf eine adressierte Spur auf dem Informationsträger 18 innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen anspricht. Eine Feineinstelleinrichtung in der Vorrichtung 10 greift auf die speziell adressierte Spur dann genau zu und richtet den Wandler 16 darauf aus.
Die Grobeinstelleinrichtung enthält ein Fadenkreuz 23 und ein Photoelement 24. Das Fadenkreuz 23 ist mit dem hin- und hergehenden Schlitten 14 verbunden, so daß sich das Fadenkreuz 23 relativ zum Photoelement 24 bewegt, wenn der Schlitten 14 bewegt wird. Im Photoelement 24 wird dabei eine modifizierte Sinusspannung entsprechend der Schlittenbewegung erzeugt. Die Spitzen der erzeugten Sinusspannung stehen auf den Spuren des Informationsträgers 18, die vom Wandler 16 überquert werden.
Das im Photoelement 24 in Abhängigkeit von der Bewegung des Fadenkreuzes 23 erzeugte Signal wird in einem Vorverstärker und impulsformer 26 verstärkt und geformt, bevor es zu einem Register 28 für die laufende Adresse fließt, wo es als Wiedergabe der angenäherten Position des Wandlers 16 gespeichert wird. Ein Anforderungsadreßregister 30 speichert die Adresse einer auf dem Informationsträger 18 verlangten Spur. Eine digitale Subtraktionsschaltung 32 zwischen dem Anforderungsadreßregister 30 und dem Register 28 für die laufende Adresse liefert eine digitale codierte Nummer, welche die Differenz zwischen der adressierten Spur und der Position der laufenden Spur, auf der sich der Wandler 16 befindet, wiedergibt Der Subtrahierer 32 liefert die digital codierte Nummer zu einer Decodierschaltung 34. Die Schaltung 34 entschlüsselt die vom Subtrahierer 32 gelieferte Nummer und gibt den resultierenden Digitalwert zu einem Digital-Analogwandler 36, dessen Analogwert eine Spannung ist, welche die Differenz zwischen der ungefähren Waniilerposition und der Position der adressierten Spur wiedergibt Diese Spannung gelangt über einen Grobschalter 38 und einen Steuerknotenpunkt 40 zum Vorverstärker 42.
Die analoge Spannung am Ausgang des Wandlers 36 entspricht ihrem Wert nach dem Abstand des Wandlers 16 von der adressierten Position bezogen auf den ursprünglichen Wert, der im Register 28 gespeichert ist und sorgt für die gewünschte Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung des Wandlers 16 im Sinne einer effizienten und relativ genauen Positionierung. Ein Geschwindigkeitswandler 45 im Stellglied 12 liefert ein Signal über den Verstärker 90 entsprechend der Geschwindigkeit des Schlittens 14. Im Steuerknotenpunkt 40 wird das Geschwindigkeitssignal vom bewerteten Analogsignal subtrahiert und die Differenz gelangt zum Vorverstärker. Ein »Auf-der-Spur«-Schalter 206 ist zwischen das Anforderungsadreßregister 30 und das Register 28 für die laufende Adresse geschaltet Die Leitung 204 liefert ein Signal zum Schalter 206, um die im Anforderungsadreßregister 30 gespeicherte Adresse in das Register 28 zu duplizieren, wenn der Wandler 16 nahe der angeforderten Position steht, etwa im Bereich von 0,002 Millimeter. Der Vorverstärker 42 ist mit einem Leistungsverstärker 44 verbunden, der die Wicklung 20 erregt und das Stellglied 12 einschließlich des Wandlers 16 zur angeforderten Spur auf dem Informationsträger 18 bewegt.
Die Grobeinstelleinrichtung gestattet den Zugriff auf eine adressierte Spur innerhalb eines angemessenen Toleranzbereichs von beispielsweise etwa ±3 Spuren bei einer Dichte von etwa 240 Spuren pro Zentimeter, wie sie für die unten beschriebene Feineinstelleinrichtung vorgesehen ist.
Die Feineinstelleinrichtung in F i g. 1 hat zur Anzeige einer gewünschten Position: Eine Schaltung 46 für ein Servointervall und eine Knotenpunktschaltung 48. Die Servointervallschaltung 46 dient zur Erzeugung eines Steuersignals, welches eine Servoinformation hinsichtlich der Polarität gibt, und zwar in Übereinstimmung mit der Empfangszeit der ankommenden Servoinformation in der Knotenpunktschaltung 48. Die Knotenpunktschaltung 48 liefert ein Ausgangssignal entsprechend der Größe der Servoinformation, die vom Wandler 16 festgestellt wird, und in Übereinstimmung mit der Servointervallschaltung 46, welche den Wandler 16 in die gewünschte Richtung mit einer gewünschten Geschwindigkeit bewegt.
Die Servointervallschaltung 46 enthält eine Decodierschaltung 50, welche so geschaltet ist, daß sie mehrere der am wenigsten signifikanten Bits B2, B\, Bo der im Anforderungsadreßregister 30 gespeicherten Digitalzahl empfängt Logische Schaltungen auf der Basis des Binärsystems werden im Anforderungsadreßregister 30 benutzt, obwohl auch irgendeine andere logische Basis verwendet werden könnte. Die drei am wenigsten signifikanten Bits aus dem Anforderungsadreßregister bestimmen eindeutig 23 entsprechende Spui Positionen. Es ist besonders vorteilhaft eine Gruppe von 8 Spuren für die hier beschriebene Ausführungsform zu verwenden. Die Decodierschaltung 50 spricht auf die geringwertigen Bits (LSB) an, indem sie einen von mehreren Decodierausgängen D4, D3, D2, D\, D0, D7, D6, D5 ansteuert von denen jeder einer bestimmten Spur in einer Spurgruppe auf dem Informationsträger 18 entspricht. Nur jeweils eine Leitung der Decodierschaltung 50 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt für eine bestimmte Spuradresse in der bevorzugten Ausführungsform angesteuert Das Schieberegister 52 hat mehrere Eingänge, die mit den Ausgängen der Decodierschaltung 50 gekoppelt sind. Das Schieberegister 52 wird zu geeigneten Zeitpunkten unter Steuerung eines Taktgenerators 54 geladen. Der Taktgenerator 54 liefert Taktimpulse über die Leitung 56, um Datenbits durch das Schieberegister 52 zu schieben, was durch eine zwischen einen Eingang und einen Ausgang des Registers 52 geschaltete Leitung 58 angedeut ist. Sieben Taktimpulse aus dem Taktgenerator 54 liefern ein vollständiges Servointervall in dem Zeitraum, in welchem Servoinformation vom Informationsträger 18 gelesen wird.
Das Schieberegister 52 in F i g. 1 umfaßt 8 Bits, wobei jedoch vier oder mehr Bits verwendet werden können, in Abhängigkeit von der Zugriffstoleranz der Grobeinstelleinrichtung und dem gewünschten Spurbereich für die Feineinstelleinrichtung. Eine ungenaue Grobeinstelleinrichtung oder eine höhere Spurdichte erfordern einen größeren Bereich für die Feineinstellung und damit ein Schieberegister mit mehr Stellen.
Zwei Verknüpfungsglieder 60 und 62 werden zur Erzeugung eines geeigneten Servointervalls durch die Schaltung 46 benutzt. Das Verknüpfungsglied 62 ist mit den Positionen Q3, Q2, Q1 und Q0 des Schieberregisters 52 gekoppelt und liefert ein »Abwärts«-Servointervall, während das Verknüpfungsglied 60 mit den Positionen <?7. <?6, Qs und Q4 gekoppelt ist und ein sogenanntes »Aufwärts«-Servointervall liefert. Die Schaltung 46 erzeugt also ein zweiwertiges Signal, mit zwei verschiedenen Werten.
Ein »Aufwärts«-Schalter 64 der Knotenpunktschaltung 48 ist mit dem Verknüpfungsglied 60 und ein »Abwärts«-Schalter 66 ist mit dem Verknüpfungsglied 62 verbunden, ebenso wie beide Schalter mit einer Datentrennschaltung 68 über eine Leitung 70 verbunden sind. Die Datentrennschaltung 68, die mit dem Wandler 16 gekoppelt ist, separiert Daten aus der Servoinformation, um dem »Aufwärts«-Schalter 64 und dem »Abwärts«-Schalter 66 Informationen zuzuleiten. Die Schalter 64 und 66 können Feldeffekttransistoren enthalten. Der Schalter 64 ist mit einem ersten Signalspeicher in Form einer geerdeten Kapazität 72 und mit einer Spannungsfolgerstufe 74 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Schalter 66 mit einem zweiten Signalspeicher in Form einer geerdeten Kapazität 76 und mit einer Spannungsfolgerstufe 78 gekoppelt. Die Kapazitäten 72 und 76 speichern die von den Schaltern 64 und 66 ausgeschleusten Servoinformationen. Die Spannungsfolgerstufen 74 und 78 haben hochohmige Eingänge, um ein
Entladen der Kapazitäten 72 und 76 zu verhindern. Die Spannungsfolger 74 und 78 sind mit einer Differenzschaltung 80, die einen im Differentialmodus gefahrenen Operationsverstärker enthalten kann, verbunden. Die Differenzschaltung 80 liefert ein Fehlersignal gewünschter Amplitude und Polarität. Das Fehlersignal gibt eine Anzeige über die relative Position des Wandlers IS in bezug auf eine angeforderte Wandlerposition. Über eine Leitung 82 werden die Kapazitäten 72 und 76 zu Beginn eines Servosektors entladen. Eine vom Wandler 16 festgestellte Umkehr des magnetischen Flusses bewirkt ein Signal über die Leitung 82 zwecks Entladung der Kapazitäten.
Der Taktgenerator 54 enthält ganz allgemein einen Digitalzähler und einen Frequenzteiler zur Erzeugung geeigneter Taktsignale für die Knotenpunktschaltung 48 und die Servointervallschaltung 46. Der Taktgenerator 54 erhält Signale von einer Taktspur, die nahe am Rande des Informationsträgers 18 liegt. Der Taktgenerator 54 besitzt Eingänge zum Empfangen der Taktspursignale und eines D <3-Signals beispielsweise, das im weiteren beschrieben wird. Die Ausgänge des Taktgenerators 54 sorgen für die Lieferung von Gatter-Servoinformation zur Knotenpunktschaltung 48 über die Leitung 70, die Ladung des Zustandes der Decodierschaltung 50 in das Schieberegister 52 mit Hilfe der Lade-Leitung 84 und die Lieferung eines Signals zum Vorwärtsschalten des Schieberegisters 52 über die Leitung 56, so wie durch die Leitung 58 angedeutet.
Ein Schwellwert-Detektor 208 enthält eine doppelseitige Schmitt-Triggerschaltung (nicht dargestellt), welche mit der Differenzschaltung 80 verbunden ist. Der Schwellwert-Detektor sorgt für eine höhere Verstärkung im Vorverstärker 42 und damit für eine höhere Verstärkung im geschlossenen System der Feineinstelleinrichtung, wenn sich der Wandler 16 der gewünschten Position nähen. Der Schwellwert-Detektor kann beispielsweise ansprechen, wenn das Differenzsignal eine Wandlerposition innerhalb etwa ±2.5 Mikrometer von der gewünschten Position anzeigt. Innerhalb dieses Bereichs liefert der Schwellenwert-Detektor ein Signal zum Vorverstärker 42. Die daraus resultierende erhöhte Verstärkung des geschlossenen Systems vermindert unerwünschte Wirkungen äußerer Vibrationen.
Das vom Geschwindigkeitswandler 45 gelieferte Geschwindigkeitssignal und der Verstärker 90 für den Sieuerknotenpunkt 40 puffern die Ansprechempfindlichkeit der Feinpositionierungseinrichtung.
In F i g. 2 wird eine Magnetplatte als Informationsträger 18 gezeigt Die Magnetplatte weist mehrere Servosektoren 102 für Servoinformationen und Datensektoren 104 für Daten auf. Die Servosektoren 102 enthalten mehrere gespeicherte Servoinformationen längs der Spuren, damit Servosignaie zu Zeitpunkten innerhalb eines Intervalls entsprechend der Position des Wandlers bezüglich der verschiedenen Spuren einer Gruppe 110 geliefert werden können. Ein vorher aufgezeichnetes Taktmuster 106 in der Nähe des äußeren Randes der Magnetplatte stellt eine Zeittaktbasis für die Informationsspeichereinrichtung dar. Signalmarkierungen oder Magnetflußumkehrungen 108 werden durch die Grenzen zwischen schraffierten und nicht schraffierten Flächen wiedergegeben. Die Flußumkehrungen in der Gruppe 110 stehen in monoton steigendem Verhältnis zueinander, um die Spuren der Gruppe 110 eindeutig zu kennzeichnen. Monotone Abstufungen sind nicht erforderlich, vorausgesetzt es stehen geeignete logische Schaltungen für das Servointervall zur Verfügung. Die Grundvoraussetzung ist, daß eine Gruppe von Flußumkehrungen entsprechende Spuren in der entsprechenden Spurgruppe eindeutig identifiziert. Die Flußumkehrungen sind räumlich gestaffelt, um Servosignaie zu Zeitpunkten zu erzeugen, in denen sich der Wandler 16 darüber bewegt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Oberfläche der Magnetplatte etwa 1300 Datenspuren und eine entsprechende Zahl von Servospuren trägt.
F i g. 3 zeigt Streifen der Magnetplatte, die breite Servospuren 127, 128, 129 und 130 darstellen. Auf diesen sind flächenhafte magnetische Muster, die Servoinformationen darstellen, aufgezeichnet. Die schmäleren Streifen D7hg, ΟΓ129 und £>7*i3o sind Datenspurpositionen, welche nominell als Spurlinien 140 definiert sind.
Die tatsächlichen Datenspuren haben eine Breite, die durch die Spaltbreite des Wandlers bestimmt wird. Die Spaltbreite ist im allgemeinen etwas größer als der Abstand zwischen Servospuren. Aufgezeichnete Informationen 142 sind im Informationssektor 104 längs mehrerer Datenspuren dargestellt. Magnetische, flächenhafte Muster 146 stellen Magnetflußumkehrungen für die Taktgebung dar. Flächenhafte magnetische Muster 148 markieren die gestaffelten Flußumkehrungen, die zur eindeutigen Kennzeichnung einer bestimmten Spur in einer Spurgruppe Verwendung finden.
Die flächenhaften Muster 146 in Fig.3 liefern Flußumkehrungen für die Erzeugung von Sektorsignalen oder Bezugsmarkierungen, welche den Beginn eines Servosektors angeben. Die flächenhaften Muster 146 sehen ferner Flußumkehrungen zum Auslösen der Entladung der Kapazitäten 72 und 76 in der Vorrichtung von F i g. 1 vor.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Erfindung sei angenommen, daß die gewünschte Adresse sich auf
die Datenspur 130 beziehe. Eine codierte Adresse wird zum Anforderungsadressenregister 30 gesandt, das anzeigt, daß die Datenspur 130 adressiert werden soll. Das Register 28 für die laufende Adresse, während der vorangegangenen Zugriffsoperation auf den neusten Stand
gebracht, enthält Angaben über die gegenwärtige Position des Wandlers 16. Angenommen, die laufende Adresse des Wandlers 16 steht auf der Datenspur 300 (nicht dargestellt), dann bestimmt der Subtrahierer 32 die digitale Differenz zwischen der Adresse der Spur
300 und der Adresse der Spur 130. Die Differenz wird in der Decodierschaltung 34 decodiert und im Konverter 36 zu einem gewichteten Analogsignal, bezogen auf die Quadratwurzel der digitalen Differenz, umgeformt. Das bewertete Signal fließt über den Grobschalter 38, der vorher angesteuert worden ist, und den Steuerknotenpunkt 40 zum Vorverstärker 42. Der Leistungsverstärker 44 erregt die Wicklung 20 des Stellglieds 12, wodurch der Wandler 16 in Bewegung versetzt wird. Die Subtraktionsschaltung zeigt an, ob das Register 28 für die laufende Adresse oder das Adreßanforderungsregister 30 die höhere Adresse enthält, und gibt diese Information zum Digital-Analogwandler 36 weiter, damit das Analogsignal am Ausgang des Konverters 36 die richtige Polarität hinsichtlich der Bewegungsrichtung erhält.
Bei der Bewegung des Wandlers 16 durch das Stellglied 12 und dessen Wicklung 20 auf die Adresse 130 zu bewirkt die relative Bewegung des Fadenkreuzes 23 bezüglich des Photoelementes 24, daß das Register 28 hinsichtlich der laufenden Adresse auf den neuesten Stand gebracht wird.
Wenn die Differenz »O« zwischen dem im Adreßregister 28 gespeicherten Wert und dem im Anforderungsadreßregister 30 gespeicherten Wert beispielsweise
kleiner oder gleich 1 ist, dann schaltet ein Signal aus der Decodierschaltung 34 den Grobschalter 38 ab und den Servo-Feinschalter 160 ein. Der Vorverstärker und Signalformer 26 wird abgeschaltet und der Taktgenerator 54 angesteuert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Grobeinstelleinrichtung inaktiv und die Feineinstelleinrichtung aktiv.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Wandler 16 sich wahrscheinlich noch bewegt, wenn die Feineinstelleinrichtung aktiv wird. Die weiten Spurtoleranzgrenzen der Feineinstelleinrichtung dieser Erfindung sehen sogar eine kontinuierliche Bewegung des Wandlers 16 während des Überganges von der Grob- zur Feineinstellung, zwecks schnelleren Zugriffs, vor.
Nach der Deaktivierung der Grobeinstelleinrichtung ist der Wandler 16 auf die Scrvospur 127 positioniert wie es durch die Wandlerposition 162 in F i g. 3 und F i g. 4 angedeutet ist. Die Abweichung zwischen der Adresse der Datenspur 130 und der Wandlerposition 162 wird durch Ungenauigkeiten in der Grobeinstelleinrichtung verursacht. Faktoren wie Temperaturänderungen, auslaufende Platten und mechanische Ungenauigkeiten werden aber durch die Feineinstelleinrichtung kompensiert.
Ist die Differenz D gleich oder kleiner dem Wert 3, dann wird der Taktgenerator 54 erregt. Er sorgt für ein geeignetes Taktsignal. Ein solches geeignetes Taktsignal 180 soll im Intervall tr\ auftreten, wie in Fig.4 gezeigt. Ein zutreffendes Taktsignal zeigt den Beginn eines der Servoinformationssektoren 102 an. Das Taktsignal 180 setzt einen Zähler im Taktgenerator 54 zurück und schickt ein Ladesignal und Taktsignale zum Schieberegister 52.
Das Anforderungsadreßregister 30 spricht auf die Datenspur 130 (DT\-x,) an. Eine relative Adresse, welche die Position einer Spur in einer Gruppe eindeutig festlegt, wird durch die drei niederwertigsten Bits des Digitalwertes, der im Anforderungsadreßregister 30 steht, angegeben. Es sei darauf hingewiesen, daß in Vorrichtungen, welche Grobeinstelleinrichtungen mit einer Spurtoleranz von mehr als ±4 Spuren benutzen, die Zahl der Spuren in einer Spurgruppe um mehr als 8 differieren kann und eine andere Anzahl niederwertiger Bits aus dem Anforderungsadreßregister dann benutzt werden sollte. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß im vorliegenden Fall 3 signifikante Bits verwendet werden müssen, da das Anforderungsadreßregister 30 ein binär codiertes Register ist und mit 3 Bits 8 mögliche Informationszustände ausgedrückt werden können. Die 3 niederwertigsten Bits werden im Decodierer 50 in Übereinstimmung mit der in F i g. 5 gezeigten Wertetabelle dccodicrt. Die Datcnspur 130 wird durch die Binärzah!
10 000 010 dargestellt Die drei niederwertigsten Bits 010 gelangen zum Decodierer 50, welcher nach der Wertetabelle in F i g. 5 den Ausgang D2 aktiviert oder alle anderen Ausgänge sperrt.
Die Ausgänge D4, D3, D2, D1, Dp, D7, D6 und D5 des Decodierers 50 sind mit den Bitpositionen Qi, Q2, Qi, Q0, Qi, Qb, Qs und Q4 des Schieberegisters 52 entsprechend gekoppelt, um die Bit-Information am Ausgang des Decodierers 50 in das Schieberegister 52 nach Empfang eines Ladesignals über die Leitung 84 zu übergeben. Am Ende des Zeitintervalles ίο, so wie in Fig.4 gezeigt, bewirkt die Leitung 58, daß im Schieberegister 52 der Wert Qt in die Position Qo gebracht wird Es werden insgesamt 7 Schiebeoperationen ausgeführt. Die 7 Schiebeoperationen des Registers 52 stellen ein Servointervali dar. Im vorliegenden Beispiel ist der Ausgang D2 des Decodierers 50 aktiviert und damit erhält die Bitposition Qi im Register 52 zunächst den logischen Wert »1«. Während der Zeitintervalle fo und ft bewirkt ein Signal durch das Verknüpfungsglied 60 ein »Abwärts«-Signal im Servointervall, wie in F i g. 4 unten gezeigt. Während der Zeitintervalle t2 bis is erhalten die Bitpositionen Qi bis Q4 den logischen Wert »1«, wobei ein »Aufwärts«-Signal erzeugt wird. Während der Intervalle ίβ und ti erhalten die Bitpositionen Qi und Q2 den logischen Wert »1«, wobei ein »Abwärts«-Signal geliefert wird. Das Servointervall bezieht sich auf die geringwertigen Bits der Anforderungsadresse und entspricht eindeutig einer Spur in einer Spurgruppe.
Wenn der Wandler 16 die Servospur 127 abtastet, werden keine Signale erzeugt. Es gelangt daher kein Signal zur Kapazität 78 und es wird vor dem Zeitintervall ίη kein Fehlersignal geliefert. Die Position 162 des Wandlerspaltes ist mit der Servospur praktisch ausgerichtet, so daß im Intervall ty ein Maximumsignal erzeugt wird. Dieses Signal fließt gleichzeitig zum »Aufwärts«-SchaIter 64 und zum »Abwärts«-Schalter 66. Das »Abwärts«-Servointervall-Signal des ODER-Gatters 62 wird im Intervall ίο— h bezüglich des ODER-Gatters 60 invertiert, wie in Fig.4 unten gezeigt. Im Intervall ti wird das »Abwärts«-Signal geliefert, so daß der »Abwärts«-Schalter 66 im Intervall /7 aktiv und der »Abwärtsw-Schalter 64 inaktiv ist. Die Kapazität 76 wird entsprechend der Amplitude des Servosignals geladen und das resultierende Signal fließt zur Differenzschaltung 80. Ein Entladen der Kapazität 76 wird durch die Spannungsfolgerschaltung 78 verhindert.
Die Differenzschaltung 80 liefert ein Fehlersignal, das auf die Amplitude des im Intervall ti festgestellten Servosignals bezogen ist. Die Polarität hängt von der Art der Kopplung der Spannungsfolgerschaltungen 74 und 78 an die Differenzschaltung 80 ab. Das Servointerval! liefert die Richtungskomponenten des Fehlersignals, indem der »Aufwärts«-Schalter 64 und der »Abwärts«-Schalter 66 in bestimmten Zeitintervallen angesteuert werden.
Das Fehlersignal am Ausgang der Differenzschaltung 80 gelangt über den Fein-Servoschalter 160 und den Steuerknotenpunkt 40 zum Vorverstärker 42 und zum Leistungsverstärker 44, wo es verstärkt und dann zur Erregung der Wicklung 20 benutzt wird. F i g. 3 zeigt, wie die erregte Wicklung 20 den Wandler 16 mit einer maximalen Geschwindigkeit abwärts bewegt und zwar entsprechend der maxima1 sn Amplitude der Flußumkehr, die vom Wandler im Zeitintervall festgestellt worden ist
Überlappt der Wandler 16 ursprünglich die Servospuren 127 und J28, dann stellt er FiuBurr.kehrungen während der Intervalle ίο und ti fest Während dieser Intervalle ist das ODER-Gatter 62 geöffnet und läßt die Signale, welche festgestellte Flußumkehrungen in den Intervallen fo und ti wiedergeben, zum »Abwärts«-Schalter 66 hindurch. Die Kapazität 76 wird auf einen Wert aufgeladen, der dem größeren der beiden Signale entspricht Es können Einrichtungen vorgesehen werden, die solche zeitversetzte, mehrfache Signale, die durch den »Abwärts«-Schalter 66 oder den »Aufwärts«-Schalter 64 gelangt sind, addieren. Der Spannungsfolger 78 liefert ein Signal zur Differenzschaltung 80, so daß ein Fehlersigna] mit geeigneter Polarität für die Führung des Wandlers 16 in Abwärtsrichtung und mit einer Größe, die etwas unter der Amplitude für die vorherige Situation liegt wo der Wandler 16 auf der Position 162 stand, erzeugt werden kann.
Im nächsten Servosektor 102 bewegt sich der Wandler 16 weiterhin in Abwärtsrichtung. Angenommen, der Wandler 16 steht vorübergehend auf der Position 200, die mit der gewünschten Position der Datenspur 130 nicht ganz übereinstimmt, dann ist das erzeugte Servointervall das gleiche wie beim vorangegangenen Sektor, da die gleiche Datenspur adressiert ist Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Wandlerposition 200 mehr die Servospur 130 als die Servospur 129 überlappt wird, und daß der Wandler 16 etwas über die angeforderte Adresse hinausgefahren ist. Überquert der Wandler 16 den Servosektor, dann stellt er Umkehrungen des magnetischen Flusses in den Zeitintervallen ti und h fest. Im Intervall ίι erscheint ein »Abwärtsw-Signal, im Intervall f2 ein »Aufwärts«-Signal.
Da der Spalt des Wandlerkopfes nur einen kleinen Teil der Servospur 130 und einen noch kleineren Teii der Servospur 129 umfaßt, besitzen die erzeugten Signale entsprechend kleine Amplituden. Im Intervall t\ erscheint daher ein sehr kleines Signal, im Intervall h ein etwas größeres. Im Intervall t\ wird der »Abwärts«-Schalter 66 aktiviert und die Kapazität 76 geladen. Im Intervall t2 wird der »Aufwärtsw-Schalter 64 aktiviert und die Kapazität 72 auf einen geringeren Wert als die Kapazität 76 geladen. Das Fehlersignal stellt die Differenz zwischen den Ladungsamplituden auf den beiden Kapazitäten dar und wird von der Differenzschaltung 80 geliefert. Daher gelangt ein entsprechendes Signal zur Wicklung 20 und bewirkt, daß der Wandler 16 in Aufwärtsrichtung bewegt wird, wie in Fig.3 gezeigt, und zwar mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit als bei vorausgegangenen Sektoren. Die im Zeitintervall f, festgestellte Flußumkehr gelangt vor der im Zeitintervall t2 festgestellten Flußumkehr als Signal zur Kapazität 76. Es hat also den Anschein, als ob das im Zeitintervall h erscheinende Fehlersignal den Wandler 16 weiterhin abwärts bewegt Die Zeit zwischen zwei Intervallen in jedem Servosektor 102 ist jedoch klein im Vergleich zum Zeitintervall jedes der Datensektoren 104. Der Wandler 16 behält eine relativ konstante Geschwindigkeit während des Datensektors 104 bei, so daß ein Spannungsfehler, der in einem Teil des Datensektors auftritt, keine Folge hat; ein Datensektor 104 ist zehn- bis fünfundzwanzigmal so lang wie ein Servosektor 102.
Der Wandler 16 liest kontinuierlich Servoinformationen, so daß das Servosystem geeignete Fehlersignale entsprechend der Abweichung des Wandlers 16 von der adressierten Spur erzeugen kann. Ist der Wandler genau über die adressierte Spur eingestellt (hier Position 202), so ist die Größe der magnetischen Flußumkehr im Zeitintervall f| gleich derjenigen im Zeitintervall t2. Das von der Differcnzschaltung SO gelieferte Differenzsignai ist dann etwa gleich 0. Der Wandler wird so lange nicht mehr bewegt, bis während nachfolgender Servosektoren eine Ungleichheit auftritt
Gemäß dieser Erfindung können kontinuierlich Servoinformation gelesen werden, ohne die Bewegung des Wandlers 16 unterbrechen zu müssen. Feineinstelleinrichtungen können nur einige wenige Spuren voneinander unterscheiden und müssen die Grobeinstellung unterbrechen, wenn sie sich der gewünschten Position nähern und bevor die Feineinstelleinrichtung aktiv werden kann. Wird der Wandler vor Aktivierung der Feineinsteileinrichtung nicht angehalten, dann kann der Wandler weit über die gewünschte Spur hinausschießen. Der große Arbeitsbereich der Feineinstell-Servoeinrichtung dieser Erfindung, der durch die Größe der Spurgruppe bestimmt ist, erlaubt eine kontinuierliche Wandlerbewegung und damit einen schnelleren Spurzugriff.
Im Rahmen dieser Erfindung kann über das Feineinstell-Servosystem auch auf benachbarte Spuren zugegriffen werden. Als Beispiel sei angenommen, daß die Datenspur 130 erfaßt worden ist und nun die Spur 132 gewünscht werde, die durch die Position 203 bestimmt ist. Das Feineinstell-Servosystem kann auf diese Spur zugreifen, ohne daß erneut die Grobeinstelleinrichtung
ίο aktiviert werden müßte.
Ist der Wandler 16 auf die Datenspur 130 (±2,5 Mikrometer) ausgerichtet, dann fließt das Fehlersignal der Differenzschaltung 80 zu einem »Auf-die-Spur«-Schalter 206, worauf die im Anforderungsadreßregister 30 gespeicherte Information in das Register 28 für die laufende Adresse dupliziert wird. Die neue Adresse der Spur 132 wird dem Register 30 zugeleitet Die Decodierschaltung 34 liefert ein Signal (D > 3), das anzeigt, daß die Differenz zwischen den Werten in den Registern 28 und 30 kleiner oder gleich 3 ist. Dieses Signal fließt zum Taktgenerator 54, zum Fein-Servoschalter 160 und zum Grobschalter 38. Das Signal für den Zustand D< 3 deaktiviert den Grobschalter 38, aktiviert aber den Fein-Servoschalter 160 und den Taktgenerator 54, so daß die Feinpositionierungseinrichtung erregt wird. Das Anforderungsadreßregister 30 liefert die 3 niederwertigsten Bits zur Servointervall-Schaltung 46. Der »Abwärts«-Schalter 66 wird während der Intervalle ίι und t2 aktiviert, wodurch die Differenzschaltung 80 ein Fehlersignal liefert. Ist der Abstand zwischen der Mitte der adressierten Spur und dem Wandler 16 beispielsweise kleiner als 2,5 Mikrometer, dann fließt ein Signal zum »Auf-der-Spur«-Schalter 206 und bewirkt, daß der gegenwärtig gespeicherte Wert im Anforderungsadreßregister 30 in das Register 28 für die laufende Adresse dupliziert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    I. Vorrichtung zur Einstellung eines Signalwandlers auf einer Spur eines Informationsträgers mit einer Grobeinstelleinrichtung und einer Feineinstelleinrichtung, die auf den Informationsträger aufgezeichnete Steuersignale auswerten, gekennzeichnet durch ein Schieberegister (52), dessen Stufenanzahl der Anzahl der Spuren entspricht, die von der Feineinstelleinrichtung erfaßt werden, von dessen Stufen eine (zum Beispiel Q1) der Solleinstellung (zum Beispiel Spur 130) zugeordnet ist, dessen Zykluszeit einem Steuerintervall gleich ist, das für jede Spur des Feineinstellbereiches auf den Informationsträger (18) aufgezeichnet ist und das ein für jede Spur des Feineinstellbereiches charakteristisches Steuersignal (148) enthält, dessen zeitliche Lage mit einem der Ausgangssignale des Schieberegisters übereinstimmt und das bei Abtastung durch den Signalwandler (16) dessen Ist-Einstellung relativ zur Solleinstellung korrigiert, und durch dem Schieberegister (52) nachgeschaltete logische Verknüpfungsglieder (60, 62), die das Vorzeichen der vom Steuersignal (148) eines Steuerintervalls ausgelösten Korrektureinstellung bestimmen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (18) eine Magnetplatte ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenzschaltung (80) mit ersten und zweiten Signalspeicherungseinrichtungen (72, 76) gekoppelt ist, um die Differenz zwischen den Werten von darin gespeicherten Servosignalen bestimmen zu können und Schalter bzw. Verstärker (160, 42, 44, 208) aufweisen, welche die festgestellte Differenz zur Einstellung des Signalwandlers (16) am Ende des gegebenen Zeitintervalls benutzen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Differenzschaltung (80) die Feineinstelleinrichtung vor der Sperrung der Grobeinstelleinrichtung gesperrt wird und umgekehrt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellenwertdetektor auf eine Knotenpunktschaltung (48) anspricht und die Verstärkung erhöht, wenn der Signalwandler (16) nur mehr einen kleinen, bestimmten Abstand von der adressierten Spur hat.
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